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这篇综述通过系统评价和荟萃分析,探讨多基因风险评分(PRS)对癫痫的预测价值。研究发现,PRS 与癫痫发病风险相关,在全身性癫痫中更显著,但存在局限性,为癫痫研究和临床应用提供重要参考。
一、引言
癫痫是一种常见的慢性神经系统疾病,以反复出现的无诱因发作作为主要特征。其病因多样,除了后天因素如中风、脑外伤等,遗传因素在很大一部分病例中起着关键作用。多数遗传癫痫由多基因因素导致,而多基因风险评分(PRS)能综合常见遗传变异的累积效应,评估个体的遗传易感性。已有研究对 PRS 与癫痫发病风险的关联展开了探索,但缺乏系统整合的数据。本研究旨在整合以往研究成果,明确 PRS 对癫痫的预测价值,并比较其在不同类型癫痫预测中的表现。
二、材料和方法
- 研究检索:依照系统评价和荟萃分析的首选报告项目指南,在 MEDLINE(通过 PubMed 访问)、EMBASE 和 CENTRAL(通过 Cochrane 图书馆访问)数据库中,系统检索截至 2024 年 4 月 27 日发表的相关文章。使用特定关键词组合进行检索,同时筛查相关文章的参考文献列表和进行引文检索,以获取更多数据。
- 纳入标准:研究需评估癫痫 PRS 与癫痫发病之间的关联;依据经过验证的阈值定义 PRS;报告癫痫诊断和 / 或类型的结果。排除未提供 PRS 与癫痫发病具体数据的研究、病例报告、综述等非实证研究,以及非英文或日文撰写的研究。
- 数据提取和评估:由两位评审员分别独立筛选标题和摘要,再对选定文章的全文进行评估。符合纳入标准的研究被纳入,如有分歧则通过与第三位评审员讨论解决。提取包括作者、年份、国家等多方面的数据,并使用 Q - Genie 工具评估研究质量,总分 > 45 分被认定为高质量研究。
- 统计分析:若有多篇研究采用相似方法评估特定队列的特定结果,则进行荟萃分析。运用随机效应模型计算基于 PRS 的癫痫诊断和类型的合并优势比(OR),使用 R 软件和 “metaphor” 包进行统计分析,通过森林图和 I2统计量评估异质性,当 I2>50% 时评估异质性原因,采用 Cochrane 卡方检验(Q 检验),p<0.10 为具有统计学意义。因本研究分析已发表数据,故无需伦理批准。
三、结果
- 纳入研究的特征:共检索到 585 条记录,经筛选后 11 项研究被纳入系统评价,2 项研究纳入荟萃分析。这些研究中的队列多来自多区域、北美、欧洲和东亚,涉及多个国家。多数研究基于欧洲血统队列,使用 ILAE GWAS 2018 数据,采用 PRS clumping and thresholding(C + T)方法计算 PRS。研究主题涵盖癫痫类型、家族性癫痫和精神共病等。
- PRS 对癫痫的预测价值:所有研究均表明,高 PRS 与癫痫发病显著相关,且在全身性癫痫中的关联强于局灶性癫痫。虽然高癫痫 PRS 特异性高,但敏感性低,曲线下面积(AUC)为 0.54。荟萃分析显示,全身性癫痫 PRS 分布前 20%、5% 和 0.5% 的 OR 值分别为 2.18(95% CI 1.91 - 2.48)、2.65(95% CI 2.07 - 3.39)和 4.62(95% CI 3.45 - 6.20);局灶性癫痫相应的 OR 值分别为 1.19(95% CI 0.84 - 1.67)、1.40(95% CI 1.28 - 1.52)和 1.69(95% CI 1.27 - 2.24),仅局灶性癫痫前 20% 病例存在显著异质性。
- PRS 对癫痫与家族史关联的预测价值:两项研究评估了家族史与癫痫 PRS 的关联。一项国际队列研究显示,家族性癫痫(PRS 分布前 10%)的 OR 值(2.06 [95% CI 1.65 - 2.60])高于散发性癫痫(1.41 [95% CI 1.07 - 1.86]);另一项研究表明,家族性内侧颞叶癫痫患者的平均局灶性癫痫 PRS 高于对照人群,但热性惊厥或全身性癫痫患者未观察到类似增加。
- PRS 对单基因癫痫的预测价值:一项包含 Epi25 队列的国际队列研究发现,患有严重单基因癫痫(如发育性和癫痫性脑病,DEEs)的患者,其所有癫痫、局灶性癫痫和全身性癫痫 PRS 均高于普通人群。
- PRS 对癫痫与精神共病关联的预测价值:部分研究探讨了癫痫与精神共病的关系。使用英国生物银行数据的研究表明,癫痫患者的抑郁、精神病和注意力缺陷多动障碍(ADHD)的 PRS 增加,耐药性癫痫患者的抑郁和精神病 PRS 更高。但香港队列研究未发现精神分裂症与癫痫存在共享遗传病因的证据。
四、讨论
本系统评价和荟萃分析证实了 PRS 对癫痫的预测价值,发现癫痫发病风险随 PRS 升高而增加,在全身性癫痫、单基因异常癫痫和有癫痫家族史的患者中更为显著。
PRS 在多基因背景下预测癫痫风险具有一定价值,但在临床应用前,需确定 PRS 阈值并了解患者癫痫的先验概率。同时,由于癫痫是多因素疾病,结合遗传和环境因素的风险预测更有必要。此外,癫痫类型特异性 PRS 有助于鉴别诊断,可辅助区分全身性和局灶性癫痫。
癫痫 PRS 与其他遗传因素相关,如单基因癫痫和精神共病。单基因癫痫患者的 PRS 增加,提示不同癫痫表型和严重程度可能与多基因因素有关,需进一步研究罕见致病变异与多基因背景的关联,以实现个性化治疗。在精神共病方面,癫痫患者部分精神疾病的 PRS 升高,但精神障碍受环境因素影响较大,解读精神疾病 PRS 时需谨慎。
目前多数癫痫 PRS 是在欧洲血统患者中开发和验证的,不同血统人群的 PRS 模型存在巨大差异。开发非欧洲血统人群的 PRS 模型、增加队列数量,以及开展泛血统或荟萃血统全基因组关联研究(GWAS),有助于提高 PRS 的准确性。
本研究存在局限性,荟萃分析纳入研究较少,部分研究使用相同队列可能影响结果的外部有效性,且不同 PRS 算法可能导致暴露测量的异质性。但本研究首次对癫痫 PRS 研究进行系统评价,为后续研究和临床实践提供了重要参考。
五、结论
尽管现有研究数量有限,但先前研究和本荟萃分析均表明,较高的癫痫 PRS 与癫痫发病显著相关,在全身性癫痫中的作用更强。然而,这些发现受队列血统差异和整体癫痫 PRS 的低 AUC 限制。未来需要更大规模、更多样化的人群研究和改进的 PRS 模型,以克服这些局限性。